Influence des forêts naturelles et de plantations sur les écoulements de subsurface et l'érodibilité du sol en Chine tropicale

Influence of natural and plantation forests on subsurface flow and soil erodibility in tropical China

• Auteur / Autrice : Jérôme Nespoulous
• Direction : Alexia Stokes, Roy Sidle
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Ecologie fonctionnelle
• Date : Inscription en doctorat le 04/02/2013
• Etablissement(s) : Montpellier
• Ecole(s) doctorale(s) : GAIA (Montpellier ; École Doctorale ; 2015-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : AMAP - botAnique et Modélisation de l'Architecture des Plantes et des végétations
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : ORGANISATION ET DYNAMIQUE DES PEUPLEMENTS ET DES PAYSAGES VEGETAUX (EQ.3)

Mots clés

Mots clés libres

Usage des terres

Ecoulements subsurface

Erodibilité du sol

Système racinaire

Mésofaune

Chine tropicale

Land-use

Subsurface flows

Soil erodibility

Root system

Mesofauna

Tropical China

Résumé

La compréhension des processus d’érosion des sols est aujourd’hui un enjeu majeur dans le domaine de la gestion durable des terres. Les glissements de terrain superficiels peuvent être influencés, positivement ou négativement, par la présence de végétation sur les pentes. Les systèmes racinaires peuvent renforcer les sols par des processus mécaniques bien étudiés au cours de la dernière décennie. D’autres données, nettement plus limitées, suggèrent que la morphologie du système racinaire peut influer sur les écoulements hydriques préférentiels via la formation de macropores dans le sol (directement le long des racines ou en suivant d’anciens canaux racinaires). Ces modifications hydrologiques peuvent induire des variations importantes de la pression interstitielle du sol, entraînant alors un effet favorable ou défavorable sur la stabilité des pentes. Ainsi, l'objectif de cette thèse est d'apporter des premiers indicateurs des effets des systèmes racinaires d'arbres sur les flux hydriques de sub-surface de versants. Ces derniers régissant en grande partie la stabilité des pentes, la finalité sera d'alimenter la compréhension et la prédiction des phénomènes d'érosion de masse. Ceci impliquera d’examiner la croissance racinaire au travers (ou non) des macropores existants, et dans quelles conditions se produiront les écoulements préférentiels à la fois sur le terrain et en laboratoire. Les expériences de terrain s’appliqueront sur des versants boisés du Yunnan (Chine du sud-est) sensibles aux glissements de terrain. L'accent sera mis sur Pinus yunnanensis et Eucalyptus smithii, deux espèces locales. Des écoulements hydriques seront provoqués par des simulations de pluies. Ils seront tracés par coloration et leur progression entre sol et racines sera observée au travers de rhizotrons. Les variations de pression interstitielle dans le sol seront mesurées à l’aide de tensiomètres.

Mass wasting processes can be influenced beneficially or adversely by the presence of vegetation on mountain slopes. Plant root systems can reinforce soil through mechanical and hydrological processes. Mechanical processes have been studied intensively over the last decade, but the relationship between root systems and subsurface fluxes during storms is largely unknown. Nevertheless, limited data have suggested that root system morphology can influence preferential flow via the formation of soil macropores. Preferential flow can occur along either live roots or channels formed by roots. The candidate will examine how roots grow through (or not) existing macropores, and in what conditions preferential flow occurs both in the field and laboratory conditions. Experiments will be carried out whereby rainfall simulations using dye tracers will be performed in rhizotrons and along segments of forested slope. Focus will be placed on Pinus yunnanensis and Eucalyptus smithii growing in the Yunnan, China. The PhD student will work within the framework of an international project coordinated by the IUCN, and be co-supervised by American and Chinese colleagues.